Desenvolvimento de um Sistema de Radiografia Computadorizado de Alta Energia para Inspeção e Monitoramento da Integridade Estrutural dos Tirantes de Aço no Concreto Armado de Linha de Transmissão Energizada de 500 kV
Estruturas de concreto armado de linhas de transmissão de 230kV
e 500 kV; Fundações; Torre de concreto; Tirantes, Radiografia computadorizada,
Raios-X de alta energia; energia máxima de 7,5 MeV, Betatron; Imaging Plate (IP);
Leitor a laser de IP de alta resolução, Filtros Físico, Processamento de Imagem Digital,
Nobreak de Dupla-Conversão.
A inspeção e monitoramento não destrutivos de defeitos ocultos do interior de grandes
estruturas de concreto armado de linhas de transmissão no campo é de grande
desafio e complexidade. na detecção de falhas internas quando a dimensão da
estrutura do concreto armando igual ou superior 200 mm. Embora os métodos
convencionais de ensaio não destrutivo, como radar de penetração no solo, ultrassom
e martelo de rebote sejam amplamente utilizados, apresentam limitações na detecção
de falhas internas em elementos com grande espessura. A radiografia com raios-X de
alta energia surge como uma alternativa viável, mas enfrenta obstáculos relacionados
ao controle do espalhamento de radiação e à obtenção de imagens radiográfica de
alta qualidade, além da importância de ter plano de proteção radiológica geral e
específico. Detectores de radiografia digitável de alta sensibilidade, como os Imaging
Plate, também impõem desafios operacionais quando utilizados com feixes de raios-
X de alta energia. Neste estudo, avaliou-se o desempenho de um sistema radiográfico
composto de um gerador portátil de raios-X do tipo betatron, desenvolvido para
aplicações industriais, capaz de operar com raios-X de energias entre 2 MeV e 7,5
MeV. Em razão de sua baixa taxa de dose em comparação com aceleradores lineares
(LINAC), foram testados detectores digitáveis Imaging Plates. Visando realçar regiões
de interesse da imagem radiográfica, técnicas de processamento de imagem digital
foram utilizadas. Ensaios laboratoriais foram conduzidos com dois corpos de prova de
concreto armado de secção de 200 mm × 200 mm, e de 600 mm × 600 mm, além de
blocos cilíndricos 250 mm de diâmetro de concreto sem armadura com comprimento
de até 1.500 mm, visando à avaliação da penetração dos feixes de raios-X de alta
energia e à definição de parâmetros radiográficos ótimos. Filtros físicos de cobre e
chumbo foram testados para otimizar a relação sinal-ruído visando redução do efeito
Compton. Os resultados de estudo demonstraram a viabilidade de obtenção de
imagens radiográficas de alta qualidade do interior da estrutura de concreto armado.
O detalhadas das regiões de interesse (ROI) somente foi possível com a aplicação
combinada dos filtros físicos de cobre e chumbo, bem como o processamento digital
de imagens, evidenciando a importância dessas etapas para aprimorar a definição e
a precisão das informações obtidas. Um fator técnico de fundamental importância é
relatado na presente tese que para uso adequado do sistema radiográfico com
betatron testado para uso no campo é o emprego de nobreak de dupla-conversão para
fornecimento de energia de qualidade.